Echtzeitübermittlung

Echtzeitübermittlung bezeichnet die Übertragung von Daten oder Signalen mit einer extrem geringen, vorhersehbaren Verzögerung, sodass der Empfänger zeitnah reagieren oder verarbeiten kann. Der Begriff wird in verschiedenen Bereichen verwendet; je nach Anwendung kann es sich um harte Echtzeit (feste Terminierung und deterministische Latenzen) oder weiche Echtzeit handeln, bei der Verbindlichkeiten in einem akzeptablen Rahmen eingehalten werden.

Technische Grundlagen sind Latenz, End-to-End-Verzögerung, Jitter und Bandbreite. Wesentlich sind deterministische Übertragung, QoS (Quality of Service), Scheduling-Mechanismen und Zeit-Synchronisation. Für eine verlässliche Uhrführung kommen Protokolle wie Precision Time Protocol (PTP, IEEE 1588) oder Network Time Protocol (NTP) zum Einsatz, um Abhängigkeiten zwischen Sendern und Empfängern zu minimieren.

Technologien und Standards spielen eine zentrale Rolle. In der Industrie dominieren deterministische Netzwerke wie Time-Sensitive Networking (TSN) im Ethernet sowie spezielle Echtzeit-Ethernet-Varianten wie EtherCAT, PROFINET RT/IRT und SERCOS III. Diese Systeme ermöglichen fest terminierte Kommunikation auch in gemischten Netzwerken, oft mit Priorisierung und Zeitfenstern für sicherheitskritische Signale.

Anwendungsbereiche umfassen Industrieautomation und Robotik, Finanzhandel, Telemedizin und Notfalldienste, autonome Systeme sowie Rundfunk- und Live-Übertragungen. Typische Ziele sind frühe und konsistente Reaktionszeiten, synchronisierte Abläufe und zuverlässige Steuerungssignalübertragung.

Herausforderungen ergeben sich aus Netzwerkausfällen, Paketverlust, Schwankungen der Bandbreite, Synchronisationsfehlern sowie Sicherheits- und Kostenaspekten. Realistische Echtzeitlösungen erfordern oft spezialisierte Infrastruktur, Monitoring und gegebenenfalls dedizierte Verbindungswege.